减速箱体零件的工艺规程编制及夹具设计开题报告

本科毕业设计（论文）通过答辩
中北大学
毕业设计(论文)开题报告
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设计(论文)题目：减速箱体零件的工艺规程编制及夹具设计
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毕业设计（论文）开题报告
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：
文献综述
减速箱体零件的工艺规程编制及夹具设计，箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作。

因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求[1]。

1 引言
由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型;有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等[2][3]。

箱体零件的毛坯通常采用铸铁件，因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜.有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯[4]。

2 箱体零件的结构工艺性
箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意：
（1）本箱体加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，其中通孔加工工艺性最好，阶梯孔相对较差[5]。

（2）箱体的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。

（3）为了减少加工中的换刀次数，箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致[6]。

3 拟定箱体加工的工艺路线
（1）定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准[7]。

（2）精基准的选择
根据大批大量生产的变速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差[8]。

（3）基准的选择
加工的第一个平面是盖或低坐的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。

故盖和机座都以凸缘A面为粗基准。

这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形[9]。

4 小结
减速箱体在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间[10]。

其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。

随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向高质量、高生产率和低成本方向发展。

电火花、电解、超声波、激光、电子束和离子束加工等工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件[11]。

数控机床的出现，提高了更新频繁的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产及加工精度。

特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，大大推进了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。

目前，数控机床的工艺功能已
由加工循环控制、加工中心，发展到适应控制。

加工循环控制虽可以实现每个加工工序的自动化，但不同的工序中刀具的更换及工件的重新装夹，仍须人工来完成。

加工中心是一种高度自动化的多工序机床，能自动完成刀具的更换，工件的转位和定位，主轴和进给量的变换等，使工件在机床上只安装一次就能完成全部加工。

因此，他可以显著缩短辅助时间，提高生产率，改善劳动条件，适应控制数控机床是一种具有“随机应变”功能的机床，他能在加工中，根据切削条件的变化，自动调整切削条件，是机床保持最佳状态下进行加工，因而有效提高加工效率，扩大品种，更好的保证了加工质量，并达到最大的经济效率[12]。

近年发展起来的以计算机为行动中心，完成加工、装卸、运输、管理的柔性制造系统，具有监视、诊断、修复、自动转位加工产品的功能，使多品种、中小批量生产实现了加工自动化，大大促进了自动化的进程，尤其是将计算机辅助设计与制造结合起来而形成的计算机集成制造系统，是加工自动化向智能化方向发展的又一关键性技术，并进一步朝着网络化、集成化和智能化的方向发展。

工艺装备的设计、制造、使用和管理，体现着一个企业的工艺技术水平，夹具设计与制造又是制造环境中的生产准备周期时间和加工成本的重要因素，工装设计水平的高低，很大程度上反映出企业制造能力的高低[13]。

夹具设计与制造是机电产品设计与制造的一项重要步骤，传统的夹具设计制造时需大量的工时消耗和金属材料的消耗。

目前，基于特征参数化技术已在机电产品设计与制造的各个阶段得到广泛的应用，夹具设计也必须向标准化、系统化、参数化方向发展。

而且，为了适应我国加入WTO后机电产品的创新能力和尽快机电产品设计制造的全程仿真，快速组合夹具的发展正是适应了这种要求。

随着计算机技术的发展，夹具CAD技术也取得了很大的进展。

机床夹具CAD 系统是面向夹具设计人员的参数化图形信息管理系统，他融程序库和参数化图形系统于一体[14]。

夹具设计是连接CAD/CAPP/CAM中各环节及实现各环节并行工作，减少产品开发周期的重要手段。

夹具设计是根据CAD几何信息，CAPP的加工工艺信息进行夹具方案设计、结构设计、夹具元部件选取、夹具快速三维组建装配、夹具出图，生成带有待加工工件的夹具仿真文件以供数控仿真加工使用。

夹具设计一直是现代制造业的一个瓶颈，尤其是在数控技术日益广泛应用的今天。

数据库技术已经成为现代软件工程的基石。

成功将数据库技术应用与计算机辅助夹具设计CAD系统的研制，为该系统在实际应用中稳定地运行奠定了基础[15]。

在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，在对工件夹紧的选择上，我用了两种不同的夹紧方法，即：粗铣下平面用的是螺钉压板夹紧机构，粗铣前后端面时用的是气动夹紧机构，两种方法在生产中都有各自
的优点和不足，但都广泛运用在生产中。

然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点[16]。

参考文献
[1]邹青主编机械制造技术基础课程设计指导教程北京：机械工业出版社
2004，8
[2]赵志修主编机械制造工艺学北京：机械工业出版社 1984，2
[3]孙丽媛主编机械制造工艺及专用夹具设计指导北京：冶金工业出版社
2002，12
[4]李洪主编机械加工工艺手册北京：北京出版社 1990，12
[5]邓文英主编金属工艺学北京：高等教育出版社 2000
[6]黄茂林主编机械原理重庆：重庆大学出版社 2002，7
[7]丘宣怀主编机械设计北京：高等教育出版社 1997
[8]储凯许斌等主编机械工程材料重庆：重庆大学出版社 1997，12
[9]廖念钊主编互换性与技术测量北京：中国计量出版社 2000，1
[10]乐兑谦主编金属切削刀具北京：机械工业出版社 1992，12
[11]李庆寿主编机床夹具设计北京：机械工业出版社 1983，4
[12]陶济贤主编机床夹具设计北京：机械工业出版社 1986，4
[13] 机床夹具结构图册贵州：贵州人民出版社 1983，7
[14]龚定安主编机床夹具设计原理陕西：陕西科技出版社，1981,7
[15]李益民主编机械制造工艺学习题集黑龙江：哈儿滨工业大学出版社
1984, 7
[16] 周永强等主编高等学校毕业设计指导北京：中国建材工业出版社
2002,12
２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本课题是：减速箱体零件的工艺规程编制及夹具设计箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求。

通过对参考文献的阅读和学习，针对任务书要求，对涉及内容做了一些初步地了解，分为以下几个步骤进行:
(1) 首先查阅相关文献了解国内外现状。

(2) 围绕主题开展调研工作，了解加工的总体方案，了解夹具设计基本原理。

(3) 原理方案设计，经过综合讨论确定合理方案，编制加工工艺，确定夹具设计方案，熟悉相关软件。

(4) 整理设计成果，撰写毕业设计说明书整理相关资料，正式提交设计成果（包括图纸及论文）
指导教师意见：
1．对“文献综述”的评语：
2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：
指导教师：
年月日所在专业审查意见：
负责人：
年月日。